氧化铝生产工艺(碱石灰烧结法).pptx

掌握碱石灰烧结法生产氧化铝的基本原理 掌握碱石灰烧结法生产氧化铝的工艺流程 熟悉碱石灰烧结法生产氧化铝的主要设备;第13章 烧结法生产氧化铝的原理和基本流程;生料浆的制备（原料准备） 熟料烧结 熟料溶出 铝酸钠溶液脱硅 碳酸钠分解 氢氧化铝分离、洗涤 氢氧化铝焙烧 碳分母液蒸发 ;;铝土矿 石灰矿 燃料 生料浆制备;熟料烧结;就是要使调配合格后的生料浆在回转窑中高温烧结，使生料各成分互相反应。使其中的Al2O3尽可能转变成易溶于水或稀碱溶液的Na2O·Al2O3，而使Fe2O3转变成易水解的Na2O·Fe2O3，SiO2等杂质转变为不溶于水或稀碱溶液的2CaO·SiO2。 并形成具有一定容积密度和孔隙率、可磨性好的熟料，以便在溶出过程中将有用成份与有害杂质较好的进行分离，最大限度提取氧化铝和回收碱。;熟料中Al2O3含量高，生产一吨氧化铝的熟料量少 Al2O3与Na2O必须是可溶性的物相，其余杂质则要成为不溶性物相 原硅酸钙2CaO·SiO2还应尽可能转变为活性最小，在铝酸钠溶液中最稳定的形态，结晶应该粗大 熟料应有一定的强度和气孔率;标准溶出率 熟料的密度和粒度 负二价硫含量S2-;固相反应：是以固体物质中质点的相互交换（扩散）来实现的，是在远低于原料及最终产物熔点的温度下进行。铝土矿熟料烧结过程是固态反应过程。;生料浆：铝土矿，石灰，循环母液，硅渣;Al2O3的反应：熟料烧结过程中炉料中的Al2O3在较高的温度下可以与Na2CO3相互作用，生成铝酸钠Na2O·Al2O3。 A12O3+Na2CO3＝Na2O·A12O3+CO2↑;Al2O3的反应：高温下Al2O3与CaO作用生成3CaO·Al2O3，12CaO·7Al2O3，CaO·Al2O3，3CaO·5Al2O3， 12CaO·7Al2O3和CaO·Al2O3可以溶于碳酸钠溶液，对氧化铝生产有意义。;Fe2O3的反应：Fe2O3在熟料烧结过程中的行为与Al2O3的相似，烧结温度下可以与Na2CO3相互作用，生成铁酸钠Na2O·Fe2O3。 Fe2O3+Na2CO3＝Na2O·Fe2O3+CO2↑;SiO2的反应：烧结法处理的是高硅铝土矿，因此Al2O3与SiO2的分离，烧结过程生成的含硅化合物必须满足：;TiO2的反应：TiO2在烧结过程中生成CaO·TiO2（钙钛矿),存在于熟料和溶出渣中。因此配制炉料时，CaO的配入应同时满足SiO2和TiO2所需的量。;第14章 铝酸盐炉料烧结过程的??理化学反应;第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应;第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应;生料成分对熟料质量起着决定性作用，铝土矿中Al2O3、SiO2、Fe2O3含量对烧成温度及其温度范围有明显的影响。 当生料中A/S增大时，相应的Fe2O3的含量减少，因此，熟料相应的Na2O·Fe2O3和2CaO·SiO2也减少，导致烧成温度升高（生产上称料子吃火），在一定的生产条件下，易出现欠烧结料—黄料； 相反，当A/S降低，物料虽然易烧结，但烧成温度范围缩小，熟料窑操作不好控制，还会造成熟料窑烧结带结圈，下料口堵塞等生产故障。因此熟料烧结时希望铝硅比高一点好。 ; 一定成份的熟料有着一定的烧结温度范围，如果烧结温度偏低，会出现欠烧熟料，Al2O3的提取率下降，并且引起赤泥膨胀；温度太高，则出现过烧熟料，过烧熟料不但固熔体多，Al2O3和Na2O溶出率下降，熟料可磨性也差，而且烧结窑产能降低，并易损害窑皮，影响熟料窑的运转周期，能耗增加。适宜的烧结温度一般为1200℃~1250℃。 ; 烧结过程需要一定的反应时间。在生产实践中，由于熟料窑的长度一定，斜度一定，物料在烧结带停留时间的长短是由熟料密的转速来控制的。如果熟料窑的转速太快，使物料在烧成带的停留时间少于物料反应所需要的时间，就会造成熟料“欠烧”而影响质量；如果转速太慢，将降低窑的产能。一般来说窑的转速控制在2~2.5转/分。;硫对熟料烧结造成的危害：;烧结过程排硫措施;熟料烧结在高温下能满足Na2O·Al2O3和 Na2O·Fe2O3的优先生成，能保证Al2O3的溶出； 生料加煤排硫结果使一部分Fe2O3转变为FeS; 在烧结过程中还生成一种铁的化合物(CaO·Al2O3·Fe2O3 )，且这一相比较稳定.;熟料烧结系统;熟料烧结系统;熟料烧结烧结过程反应;第15章 铝酸盐炉料烧结过程工艺;熟料烧结系统;熟料烧结系统;煤粉制造系统;第15章 铝酸盐炉料烧结过程工艺;第15章 铝酸盐炉料烧结过程工艺;第15章 铝酸盐炉料烧结过程工艺;第16章 熟料溶出及赤泥分离; 熟料溶出的目的就是将熟料中的铝酸